CN219553822U - 电池包防爆阀和电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池包释压技术领域，具体涉及一种电池包防爆阀和电池包。所述电池包防爆阀包括：阀体，开设有排气孔；活塞机构，一端设有呼吸膜，呼吸膜贴合阀体的一侧，且呼吸膜沿阀体的轴向投影面至少覆盖排气孔；活塞机构与阀体活动连接，驱动呼吸膜打开或关闭排气孔，以释放气体压力；翅片，背离呼吸膜设置于阀体的另一侧，且翅片和阀体通过连接件可锁紧设置；其中连接件被装配为可调节翅片和阀体之间的间距；呼吸膜至少与排气孔之间气密性设置。所述电池包防爆阀安装在电池包壳体的阀口上，电池包内的气压驱动呼吸膜打开排气孔降低电池包内的压力。本实用新型提供的电池包防爆阀具有更高的可靠性，且结构简单，成本低廉，适合大范围生产。

Description

电池包防爆阀和电池包

技术领域

本实用新型属于电池包释压技术领域，具体涉及一种电池包防爆阀和电池包。

背景技术

动力电池包作为新能源电动汽车的核心，其安全性及工作可靠性至关重要。为了保证其安全稳定的工作，电池需要防水、防尘，即电池包需要达到密封要求。但在完全密封状态下，一旦电池发生短路、过冲或过放等异常热失控时，将产生高温高压气体，并产生大量含有固体或胶状物质的固态燃烧喷发物，如果不能及时排出燃烧喷发物，通常情况下将会发生剧烈起火、爆炸，从而造成重大人员伤亡及财产损失的后果。常用的解决方案是在电池包上安装一个或多个防爆透气阀，以便预防当出现异常情况时电池包迅速爆炸，为人员提供逃生机会，从而减缓因电池包爆炸而产生的人员与财物的损失。

目前动力电池防爆阀的安装方式通常有内侧和外侧两种。内侧安装需在动力电池包装配前提前在内侧进行组装，组装后再进行电池包的装配；外侧安装通过螺栓将防爆阀外部的螺栓孔和电池包壳体上拉铆螺母进行固定。然而内侧安装的防爆阀在后续维护过程中往往需要将电池包进行拆解后更换，增加了人力成本且拆解电池包过程中还可能对其他零部件造成损坏从而增大维护成本；外侧安装的防爆阀较好的解决了维护过程中拆解电池包的缺点，但对外侧空间要求较高且需要在电池包壳体上额外增加密封拉铆螺母来提供安装界面，安装过程中拉铆螺母一旦出现损坏整包需要返修或报废。此外，两种安装方式的防爆阀通常为固定规格，且设计过程对弹簧行程要求相应比较严格，不具备调节能力。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种电池包防爆阀，避免在电池包壳体上开设多余的安装部件而破坏壳体的结构，具有更高的可靠性、兼容性、适配性。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种电池包防爆阀，包括：阀体，开设有排气孔；活塞机构，一端设有呼吸膜，所述呼吸膜贴合所述阀体的一侧，且所述呼吸膜沿所述阀体的轴向投影面至少覆盖所述排气孔；所述活塞机构与所述阀体活动连接，驱动所述呼吸膜打开或关闭所述排气孔，以释放气体压力；翅片，背离所述呼吸膜设置于所述阀体的另一侧，且所述翅片和所述阀体通过连接件可锁紧设置；其中，所述连接件被装配为可调节所述翅片和所述阀体之间的间距；所述呼吸膜至少与所述排气孔之间气密性设置。

根据本实用新型一具体实施例，所述连接件设置为螺栓。

根据本实用新型一具体实施例，所述阀体上设有与所述螺栓相配合的螺栓孔，所述翅片上设有与所述螺栓相配合的螺纹孔；且所述螺栓孔的位置和所述螺纹孔的位置对应设置。

根据本实用新型一具体实施例，所述螺栓靠近所述螺栓孔的一端至少大于所述螺栓孔设置；所述螺栓靠近所述螺纹孔的一端设有限位件。

根据本实用新型一具体实施例，所述呼吸膜背离所述活塞机构的一侧设有阀盖，且所述呼吸膜与所述阀盖固定连接。

根据本实用新型一具体实施例，所述翅片上设有过滤筛孔。

根据本实用新型一具体实施例，所述活塞机构包括：连接轴，一端与所述呼吸膜固定连接，且所述连接轴被装配为沿所述阀体可前后滑动；其中，所述连接轴上形成有支撑部，且所述支撑部一侧设有弹簧，所述弹簧被装配其弹力驱使所述呼吸膜与所述阀体的一侧气密性设置。

根据本实用新型一具体实施例，所述弹簧的一侧还设有调节螺母。

根据本实用新型一具体实施例，所述阀体贴合所述呼吸膜的一侧设有第一密封圈与所述呼吸膜相配合。

根据本实用新型一具体实施例，所述阀体靠近所述翅片的一侧设有第二密封圈。

根据本实用新型一具体实施例，所述阀体凸伸至电池包内部方向形成有延伸部，且所述延伸部末端设有透气空腔。

一种电池包，包括上述所述任一项所述的电池包防爆阀，以及电池包壳体，开设有供所述电池包防爆阀安装的阀口；多个电芯排列设置于所述电池包壳体内部；其中，所述电池包防爆阀的翅片和阀体分别设置于所述阀口的内外侧，且所述阀口的大小至少小于所述阀体和/或翅片沿所述阀口轴向投影的大小。

本实用新型通过设置阀体和翅片分置于电池包壳体的内外两侧，并采用连接件调节所述阀体和翅片之间的间距，直至夹紧电池包壳体实现固定连接，从而避免了在电池包壳体上开设多余的安装部件，导致壳体结构被破坏，甚至电池包损毁，具有更高的可靠性。进一步，通过调节螺母调节弹簧的作用行程，使所述电池包防爆阀能够适用于不同规格的电池包，具有更高的兼容性和适配性。本实用新型提供的电池包防爆阀结构简单，实用效果好，成本低廉，适合大范围生产。

附图说明

图1为本实用新型所提供的一种电池包防爆阀一具体实施例的平面示意图；

图2为本实用新型所提供的一种电池包防爆阀一具体实施例的剖视图；

图3为本实用新型所提供的一种电池包防爆阀一具体实施例的局部爆炸示意图；

图4为本实用新型所提供的一种电池包防爆阀一具体实施例的爆炸示意图。

图中：阀体10，第一通孔11，排气孔12，螺栓孔13，延伸部14，第一密封圈15，第二密封圈16，活塞机构20，连接轴21，支撑部22，弹簧23，调节螺母24，呼吸膜30，阀盖31，翅片40，螺纹孔41，第二通孔42，过滤筛孔43，连接件50，限位件51，橡胶圈52，透气空腔60。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例1

请参见图1-4所示，一种电池包防爆阀，包括：阀体10和活塞机构20，所述活塞机构20一端设有呼吸膜30，所述呼吸膜30贴合所述阀体10的一侧气密性设置，且所述活塞机构20与所述阀体10活动连接，并配合所述呼吸膜30释放气体压力。其中，所述阀体10上设有第一通孔11，所述活塞机构20穿置于所述第一通孔11与所述阀体10滑动配合；且所述阀体10上还设有排气孔12，所述呼吸膜30于所述阀体10上的轴向投影面至少覆盖所述排气孔12设置，当所述呼吸膜30贴合所述排气孔12时，所述呼吸膜30与所述阀体10之间为气密性设置，当所述呼吸膜30远离所述排气孔12时，所述呼吸膜30与所述阀体10之间可进行气体流通，从而释放气体压力。具体的，在应用中，如图3所示，所述第一通孔11被设置在所述阀体10的中心处，且所述排气孔12沿所述第一通孔11的周向设置。同时为加快所述呼吸膜30和所述阀体10之间气体的流动速度，所述排气孔12的大小尽可能较大设置，进一步也可设置多个排气孔12，且排气孔12的形状可根据实际需求进行设置。所述电池包防爆阀还包括：翅片40，背离所述呼吸膜30设置于所述阀体10的另一侧，且所述翅片40和所述阀体10通过连接件50可锁紧设置。其中，所述连接件50被装配为可调节所述翅片40和所述阀体10之间的间距，从而实现可锁紧。不同于传统的防爆阀需要在电池包壳体上开设相应的螺栓孔，以实现防爆阀和电池包的固定连接。在本实施例中，通过所述翅片40和阀体10分置于所述电池包壳体的内外两侧，夹紧所述电池包壳体的阀口实现固定连接，避免了在电池包壳体上开设孔槽破坏壳体的刚性结构。

在一具体实施例中，所述连接件30可设置拉紧皮条、电磁器等，在本实施例中所述连接件50优选为螺栓。相应的，所述阀体10上设有与所述螺栓相配合的螺栓孔13，所述翅片上设有与所述螺栓相配合的螺纹孔41。其中，所述螺栓孔13仅为配合所述螺栓大小的通孔，以使所述螺栓穿置；而所述螺纹孔41为设置螺纹并与所述螺栓配合的孔槽，与所述螺栓形成转动配合，以实现所述阀体10和所述翅片30之间的间距可调节。优选地，所述螺栓孔13可沿所述第一通孔11的周向设置，进一步，如图1、2所示，为沿长所述螺纹孔的螺纹长度，所述翅片40对应所述螺纹孔41的位置可加厚设置，以使螺栓和螺纹孔41之间的转动连接更加稳定牢固。需要说明的是，所述第一通孔11、排气孔12以及螺栓孔13可根据实际需求调节位置变换，不局限于本实施例中的位置分布，目的在于使所述螺栓的轴向投影位于电池包壳体的阀口区域内，避免在电池包壳体上开设螺栓孔。

其中，所述阀体10置于电池包壳体的外侧，所述翅片40置于电池包壳体的内侧，通过拧紧螺栓来使所述阀体10和翅片40之间的间距不断减小，直至所述阀体10和所述翅片40夹紧电池包壳体完成固定连接。并且由于所述翅片40设置于电池包壳体内部，如图3所示，所述翅片40上设有过滤筛孔43，以避免电池包内的电解液或电解介质在释压过程中飞溅至外部。同时，为避免翅片40掉入电池包壳体内部，所述螺栓靠近所述螺纹孔的一端设有限位件51，以限制所述翅片40向下滑动。相应的，为避免所述螺栓与螺栓孔13和螺纹孔41之间拧死，导致所述螺栓孔13和螺纹孔41损坏，甚至所述翅片40结构被破坏；又或者所述螺栓拧过头，导致所述翅片40和螺栓一起脱落并掉入电池包壳体内部，导致电池包损坏废弃，因此，所述螺栓靠近所述螺栓孔的一端至少大于所述螺栓孔设置，以限制所述螺栓与所述螺纹孔41的旋转路径长度，即可实现所述阀体10和所述翅片40的锁紧，也不至于旋转过头。同时，所述螺栓上还设有橡胶圈52，以使所述螺栓孔13和螺纹孔41支架气密设置。

进一步，如图1、3所示，所述阀体10沿所述翅片40方向形成有延伸部14，且所述延伸部14穿置于所述翅片。因此，所述翅片40中心处设有第二通孔42，且所述第二通孔42的大小略微大于所述延伸部的直径，以使得所述翅片40的水平角度可进行调节。具体的，在应用中，所述阀体10和所述翅片40为夹紧电池包壳体实现固定连接，其设置大小至少大于电池包壳体上的阀口，并且所述阀体10和所述翅片40分别置于电池包壳体一外一内。因此，实际上通过调节所述翅片40的水平角度，使其斜方向从阀口送入电池包壳体内侧，实现所述翅片40和所述阀体10分置于电池包壳体内外侧。相应的，如图3、4所示，所述翅片40形状可设置成四周形成有延长部，使得所述翅片40的长度大于所述阀口的直径，同时为使所述翅片40能够斜方向从所述阀口进入电池包内部，所述翅片40至少一侧的宽度小于所述阀口的直径。需要说明的是，所述翅片40的形状可根据实际需求进行设置，不限于本实施例中所提供的，主要目的在于所述翅片40和所述阀体10分置于电池包壳体内外侧，夹紧电池包壳体实现固定连接。

在一具体实施例中，所述延伸部14的末端设有一透气空腔60。由于所述呼吸膜30为双向膜，为避免电池包外部的水分通过所述呼吸膜30渗入至电池包内。因此，可在所述透气空腔60中放置干燥剂，以过滤呼吸膜作用时渗入的水蒸气。优选地，如图1、4所示，所示透气空腔60可设置成网状滚筒结构，以增大干燥剂的接触面积，提高吸水效果。相应的，所述透气空腔60的实际结构也不限于本实施例，具体可根据实际需求设置。需要说明的是，由于所述透气空腔60和防爆阀一体式设置，当对所述透气空腔60内的干燥剂进行更换时，仅需拆卸防爆阀，无需对电池包进行拆包，大大减少了更换操作。

在一具体实施例中，如图2、3所示，所述活塞机构20包括：连接轴21，一端与所述呼吸膜30固定连接，并沿着所述第一通孔11穿置于所述阀体10滑动配合。其中，所述连接轴21上形成有支撑部22，且所述支撑部22一侧设有弹簧23，所述弹簧23被装配其弹力驱使所述呼吸膜30与所述阀体10的一侧气密性设置。具体的，在应用中，所述弹簧23一端与所述支撑部固定连接，另一端与所述呼吸膜30固定连接；且当所述呼吸膜30贴合所述阀体10时，所述弹簧23处于拉伸状态，其弹力方向驱使所述呼吸膜30与阀体10相贴合，实现气密性设置。进一步，所述阀体10贴合所述呼吸膜30的一侧还设有第一密封圈15，加强所述呼吸膜30和所述阀体10的密闭效果。需要说明的是，当所述防爆阀安装在所述电池包上时，电池包正常工作状态下，由于化学反应会产生相应的气体形成一定的压力波动，气体通过所述第一通孔11与所述呼吸膜30进行互动，且此时所述呼吸膜30仍贴合所述阀体10，并通过自身特性缓解压力波动；电池包热失控状态下，产生大量高温气体，形成较大的压力并推动所述呼吸膜30产生位移，从而使所述阀体10上的排气孔12打开，气体通过所述排气孔12快速释放降低电池包内的气压，此时所述呼吸膜30远离所述阀体10，并随着电池包内压力降低在弹力的驱使下不断向所述阀体10靠近，直至恢复原位贴合所述阀体10，且当所述呼吸膜30贴合所述阀体10时，说明电池包内的气压恢复正常。

优选地，所述弹簧23的一侧设有调节螺母24，通过改变弹簧23的伸缩行程调节其弹力大小，可根据不同电池包的规格调节弹簧23的行程大小，适配性更强。

在一具体实施例中，所述阀体10靠近所述翅片30的一侧还设有第二密封圈16，用于与电池包壳体相配合，以使所述阀体10与阀口之间气密性设置。

此外，为避免所述呼吸膜30被损坏，所述呼吸膜30的背侧固定有阀盖31进行保护。

实施例2

本实施例还提供一种电池包，包括上述所述的电池包防爆阀，以及电池包壳体，所述电池包壳体上开设有供所述电池包防爆阀安装的阀口，且所述电池包壳体内部用于设置电芯。其中，所述电池包防爆阀的阀体贴合所述阀口的外侧，且所述阀口的大小小于所述电池包防爆阀的阀体，以使所述电池包防爆阀的阀体与所述阀口之间气密性设置；所述电池包防爆阀的翅片置于所述阀口的内侧，且所述阀口的直径至少小于所述电池包防爆阀的翅片的长度。当所述阀体和翅片通过所述电池包防爆阀的连接件调节间距时，能够夹紧所述阀口周圈的壳壁，实现电池包壳体和电池包防爆阀的固定连接。

所述电池包防爆阀的安装步骤如下：

将所述电池包防爆阀翅片侧嵌入至所述阀口中，并调节所述翅片的水平角度，使其倾斜通过所述阀口进行电池包壳体内部，同时将阀体贴合在所述阀口的外侧，最后拧紧所述电池包防爆阀的螺栓，缩减所述阀体和翅片之间的间距，直至所述阀体和翅片夹紧所述阀口，即完成所述电池包防爆阀的安装。

当需要拆卸时，仅需松动螺栓，并调节所述翅片的水平角度相应取出，即可完成拆卸。

综上所述，本实用新型通过设置阀体和翅片分置于电池包壳体的内外两侧，并采用连接件调节所述阀体和翅片之间的间距，直至夹紧电池包壳体实现固定连接，从而避免了在电池包壳体上开设多余的安装部件，导致壳体结构被破坏，甚至电池包损毁，具有更高的可靠性。进一步，通过调节螺母调节弹簧的作用行程，使所述电池包防爆阀能够适用于不同规格的电池包，具有更高的兼容性和适配性。本实用新型提供的电池包防爆阀结构简单，实用效果好，成本低廉，适合大范围生产。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

在本文的描述中，提供了许多特定细节，诸如部件和/或方法的实例，以提供对本实用新型实施例的完全理解。然而，本领域技术人员将认识到可以在没有一项或多项具体细节的情况下或通过其他设备、系统、组件、方法、部件、材料、零件等等来实践本实用新型的实施例。在其他情况下，未具体示出或详细描述公知的结构、材料或操作，以避免使本实用新型实施例的方面变模糊。

在整篇说明书中提到“一个实施例”、“实施例”或“具体实施例”意指与结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中，并且不一定在所有实施例中。因而，在整篇说明书中不同地方的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”或“在具体实施例中”的各个表象不一定是指相同的实施例。此外，本实用新型的任何具体实施例的特定特征、结构或特性可以按任何合适的方式与一个或多个其他实施例结合。应当理解本文所述和所示的实用新型实施例的其他变型和修改可能是根据本文教导的，并将被视作本实用新型精神和范围的一部分。

还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。

另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制。此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离或组合能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。

如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“一个”、和“该”包括复数参考物。同样，如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“在…中”的意思包括“在…中”和“在…上”。

本实用新型所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中所述的内容)并非意在详尽列举或将本实用新型限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本实用新型的具体实施例和本实用新型的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本实用新型的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本实用新型所述实施例的上述描述来对本实用新型进行这些修改，并且这些修改将在本实用新型的精神和范围内。

本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本实用新型的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本实用新型实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本实用新型的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本实用新型实施例的各方面造成混淆。

因而，尽管本实用新型在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换亦在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出实用新型的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本实用新型的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本实用新型的实质范围和精神。本实用新型并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本实用新型的最佳方式公开的具体实施例，但是本实用新型将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本实用新型的范围将只由所附的权利要求书进行确定。

Claims (12)

1.一种电池包防爆阀，其特征在于，包括：

阀体，开设有排气孔；

活塞机构，一端设有呼吸膜，所述呼吸膜贴合所述阀体的一侧，且所述呼吸膜沿所述阀体的轴向投影面至少覆盖所述排气孔；

所述活塞机构与所述阀体活动连接，驱动所述呼吸膜打开或关闭所述排气孔，以释放气体压力；

翅片，背离所述呼吸膜设置于所述阀体的另一侧，且所述翅片和所述阀体通过连接件可锁紧设置；

其中，所述连接件被装配为可调节所述翅片和所述阀体之间的间距；所述呼吸膜至少与所述排气孔之间气密性设置。

2.根据权利要求1所述的电池包防爆阀，其特征在于，所述连接件设置为螺栓。

3.根据权利要求2所述的电池包防爆阀，其特征在于，所述阀体上设有与所述螺栓相配合的螺栓孔，所述翅片上设有与所述螺栓相配合的螺纹孔；且所述螺栓孔的位置和所述螺纹孔的位置对应设置。

4.根据权利要求3所述的电池包防爆阀，其特征在于，所述螺栓靠近所述螺栓孔的一端至少大于所述螺栓孔设置；所述螺栓靠近所述螺纹孔的一端设有限位件。

5.根据权利要求1所述的电池包防爆阀，其特征在于，所述呼吸膜背离所述活塞机构的一侧设有阀盖，且所述呼吸膜与所述阀盖固定连接。

6.根据权利要求1所述的电池包防爆阀，其特征在于，所述翅片上设有过滤筛孔。

7.根据权利要求1所述的电池包防爆阀，其特征在于，所述活塞机构包括：

连接轴，一端与所述呼吸膜固定连接，且所述连接轴被装配为沿所述阀体可前后滑动；

其中，所述连接轴上形成有支撑部，且所述支撑部一侧设有弹簧，所述弹簧被装配其弹力驱使所述呼吸膜与所述阀体的一侧气密性设置。

8.根据权利要求7所述的电池包防爆阀，其特征在于，所述弹簧的一侧还设有调节螺母。

9.根据权利要求1所述的电池包防爆阀，其特征在于，所述阀体贴合所述呼吸膜的一侧设有第一密封圈与所述呼吸膜相配合。

10.根据权利要求1所述的电池包防爆阀，其特征在于，所述阀体靠近所述翅片的一侧设有第二密封圈。

11.根据权利要求1所述的电池包防爆阀，其特征在于，所述阀体凸伸至电池包内部方向形成有延伸部，且所述延伸部末端设有透气空腔。

12.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1至11任一项所述的电池包防爆阀，以及

电池包壳体，开设有供所述电池包防爆阀安装的阀口；

多个电芯排列设置于所述电池包壳体内部；

其中，所述电池包防爆阀的翅片和阀体分别设置于所述阀口的内外侧，且所述阀口的大小至少小于所述阀体和/或翅片沿所述阀口轴向投影的大小。